基于GIS和移动作业平台的安全生产过程管控研究

2018-04-13王梦超孙国娣

电力安全技术 2018年8期

王梦超，孙国娣

(江苏省电力公司扬州供电公司，江苏扬州 225002)

0 引言

国家电网安监一体化平台管理系统涉及安全监督与管理工作的诸多方面，如综合业务管理、安全统计分析、安全隐患管理、安全监督管控、安全风险管理、安全教育培训、班组安全建设等，是一种静态的管理方式。为构建安全生态系统，需在用好静态管理方式的同时，致力于动态管理方式的研究。

作为静态管理方式的补充，某供电公司基于企业改革发展和安全形势、环境、因素的综合考虑，研究卓越运营下的安全工作机制，确保电网设备安全健康、企业安全管理有序。

该公司通过对“供电企业基于GIS和移动作业平台的安全生产过程管控”的研究和实践，推进安全管理增效、安全工作提质。“供电企业基于GIS和移动作业平台的安全生产过程管控”结合业务管理流程，利用GIS平台、主数据平台、移动门户、服务总线等一体化组件，以及GIS和移动平台快速发展优势，成为动静结合的技术关键，可实现全网安全运行状态实时管控。

1 当前形势分析及开展研究的必要性

安全是企业改革和发展的基础，关系经济发展和社会稳定。本质安全是内在的预防和抵御事故风险的能力，是队伍、电网、设备、管理等核心要素的统一。本质安全是安全生态系统建设的着力点，要把统一标准、执行制度、治理隐患、严控风险作为安全管理的硬约束，狠抓基层、基础、基本功，构建预防为主的安全生态管理体系，提高本质安全水平，实现安全可控、能控、在控。基层、班组、现场是安全生态系统建设的落脚点，要把构建系统的各项措施细化落实到一线，用生产实践去检验系统建设的思路和措施，提升系统的建设水平。

当前，电网生产和企业运营已进入新常态，主要体现在以下几个方面。

(1) 电力体制改革对安全生产工作提出新要求。随着售电侧市场以及增量配电业务的放开，市场主体不断增多，安全责任落实更加困难复杂；同时也会引起安全费用投入、设备运维力量、停电检修安排与经济效益之间的矛盾，使电网规划设计、建设运维、安全运行、调控管理的协调难度增加。

(2) 电网运行环境复杂。如，夏季暴雨、雷电、洪涝、高温、台风等极端灾害天气；预测难度极大的飑线风、龙卷风以及强对流天气；供电区内徐宿淮盐、连淮扬镇等全面开工的高铁建设；始终居高不下的树木、风筝、塑料薄膜、彩钢瓦等外破危险源。再如，时有发生的设备质量问题，无法彻底消除的输电“三跨”(跨越高速铁路、高速公路和重要输电通道的架空输电线路区段)，快速发展的互联网所附带的木马病毒、渗透攻击等网络安全问题，都给电网设备设施安全运行带来严峻考验。

(3) 作业现场安全风险大。一方面，作业现场多、覆盖面广，现场外包队伍、厂家人员混杂，交圈地带、交叉作业多；另一方面，存在大量的检修施工作业，涉及电网停电设备多、密度高，电网非完整结构运行压力较大。同时，随着新技术、新工艺、新设备的大量投运，核心生产业务上高水平的生产技能人才紧缺；用户侧分布式新能源快速发展，配电网由“无源网”变为“有源网”，现场作业人员的人身安全风险增大；外包人员流动性强、业务技能相对较低，难以完全满足生产作业的需要。

安全生产面临新问题、新挑战。必须建立全系统、全业务，保障电网安全的思维，从规划、设计、建设、运维等每一个环节入手，全面优化、提升电网网架结构和设备质量，真正提升电网设备的本质安全水平，从而从根本上防控电网安全风险。

目前公司缺乏覆盖各专业、各层级、全过程的安全生态环境，还不能实时控制电网运行、社会建设、自然灾害等影响安全生产的诸多因素，对于影响生产过程的安全风险的动态管控缺乏有效手段。

开展“供电企业基于GIS和移动作业平台的安全生产过程管控”的研究与应用，以“立足预防、强化管控、注重提升”为工作基调，突出主体责任落实，加强安全风险防控，强化隐患排查治理，能全局全景透视整个安全工作状况。通过基于GIS的可视化展示，能有效促进安全责任制的分层分级落实，真正实现安全生产的可控、在控、能控。

通过“供电企业基于GIS和移动作业平台的安全生产过程管控”的研究，一方面推进信息技术在安全监督管理方面的深度应用；另一方面，安全监督体系借力信息化手段建设再深化，可真正实现“立足现场、面向管理，坚持全方位、全过程、全时段安全督察”的目的。

2 “供电企业基于GIS和移动作业平台的安全生产过程管控”的研究内涵与做法

2.1 研究内涵

“供电企业基于GIS和移动作业平台的安全生产过程管控”的研究，以“本质安全”为切入点，通过加强安全管理理论研究，积极推动研究成果落地实践，全面提升本质安全管理整体水平。以“保人身、保电网、保设备”为主线，以落实主体责任为核心，开展风险管理，着力抓预防、抓过程、抓执行。以“互联网+”技术为支撑，通过积极探索信息化科技手段在安全管理工作中的运用，注重加强与安全业务的深入融合，提高施工现场安全监管力度与水平，及时发现并消除安全隐患，实现施工现场全过程动态闭环安全管控，有效促进公司各级安全责任制层层落实。

安全管控平台充分应用GIS、大数据等相关技术手段，实现移动终端与大数据云端同步配合使用。强化设备危险源、电网风险预警、作业计划管理、督察任务派单、现场作业点定位导航、作业流程可视化管理、督察成果量化分析、应用权限分级管理等功能的建设与应用。围绕设备危险源、电网风险预警、现场作业危险点分析，落实重要环节和节点风险预控措施。同时与“反违章工作机制”、安全联责工作体系紧密衔接，实现安全生产全覆盖、信息化、流程化、实时化、数据化管理。

2.2 主要做法

“供电企业基于GIS和移动作业平台的安全生产过程管控”的研究，其核心之一是深化安全管理与监督工作。安全监督体系借力信息化手段建设再深化，真正实现“立足现场、面向管理，坚持全方位、全过程、全时段安全督察”的目的；其核心之二是健全“风险预控及保障系统”。通过构建覆盖全面的风险预警管理体系，实现以生产计划为龙头的“动态”风险管控体系；以常态化、规范化为方向的“静态”风险管控体系；以重点、难点、弱点为主要对象的高危风险管控体系。

开展“供电企业基于GIS和移动作业平台的安全生产过程管控”的研究，其实质是实现专业管理与信通技术的深度融合，依托技术应用提升专业管理水平，借助专业管理知识丰富技术应用内涵。

从专业管理的角度出发，深入剖析本质安全的内涵、组成要素及相互关系。围绕管理诊断、风险预控、全面监督、考核考评4个方面，以夯实安全生产基础、强化风险预警管控、排查治理隐患、提升应急处置能力为研究内容，加大“云大物移”(云计算、大数据、物联网、移动互联网)新技术在安监系统的使用力度。根据业务功能需求开展软件接口集成设计，努力打造“智慧安监”。

2.2.1 深化安全管理与监督工作

建立健全“现场、管理”2个维度反违章工作体系，努力实现系统各要素有较强的防范和抗击事故能力。

(1) 业务融合，管理提升。完善《工作责任人积分管理方案和安全督察积分管理方案》《外包安全管理联责考核方案》《建立反违章工作机制》《优化整合现场安全督察队伍管理规范》《电力工程外包单位违章记分考核方案》等5项管理制度。将基于GIS和移动作业的安全管控平台的全过程运用与安全业务管理深度融合，完善以项目管理和专业管理为抓手，全面防控各类施工作业风险、覆盖全过程和突出关键节点的安全联责管理工作体系。

(2) 突出现场，流程管控。突出作业现场安全管控与反违章工作机制运作有效结合，按照“任务上报—属性关联—权限分配—安全督察—流程执行—动态评价”的专业管理流程动态闭环管理，以作业现场为重点，以生产计划刚性执行为抓手，通过视频、照片传输，检查停电、验电、接地等安全技术措施现场执行情况，确保公司反违章工作机制通畅运作，有效治理现场各类作业违章行为。

(3) GIS展示，点面在控。在具备工作任务、督察任务、危险源、风险预警、人员单位评价、违章库、统计报表等应用功能基础上，突出安全管控GIS平台展示功能，在该平台查看工作任务、督查任务、危险源、风险预警、督查人员轨迹等。利用GIS技术展示工作现场进展、工作类别等信息。

(4) 统计分析，应用落实。提供相关统计分析功能，方便各层级安全管理人员进行相关安全管理工作。加强对安全生产的检查、分析、评估，在常态管控的同时，做到动态分析、敏锐找差，确保及时发现问题、解决问题。突出加强特例管理、样本管理，针对安全生产的典型事件、苗头问题，增强敏锐性，及时开展专题剖析与反思，有针对性地制订补强措施。完善以深化专业管理和强化安全管理相结合的管理提升工作机制，突出专业管理对安全生产的基础保障作用，把安全管理更深地融入专业管理中，用更扎实的专业管理去夯实安全基础。

运用数据量化方法动态分析安全督察成果，实现以周、月、季、年为时间轴的数据及报表统计功能。对应公司“反违章工作机制”等5项规定，分别对安全督察人员、工作责任人积分，违章单位、违章责任人考核积分、联责考核单位安全等级评定分值进行量化换算，实现以施工和联责属性为关联条件的现场违章数据量化比对分析，从专业和项目管理源头进行动态闭环管控，有效夯实违章管控洼地。

(5) 专家支撑，资源共享。建立反违章“专家、专业”资源库，培养一批善于查找问题、能够发现问题、敢于提出问题、能够快速解决问题的安全专家队伍。定期开展安全生产管理情况调研、安全技术研究探讨，查找安全生产存在的突出问题，及时落实整改提升措施，提升本质安全管理水平。适时开展跨专业、跨区域、跨单位和“四不两直”(不发通知、不打招呼、不听汇报、不用陪同接待、直奔基层、直播现场)交叉互查。推动安全监督由“重结果考核”向“重过程管控”转变。在定期发布安全督察重点的基础上，初步形成常规监督、季节监察、专项监督、诊断监察有机结合的监督机制。

2.2.2 健全“风险预控及保障系统”

深化运用安全风险管理理论，“防患在先、全程管控”，实现风险早发现、反措早落实、安全有保障，健全覆盖全面的风险预警管理体系。针对公司面临的安全生产、恶劣天气、供电服务、信访稳定等各类风险，完善以电网运行风险、设备运行风险、现场作业风险和恶劣天气四大风险管控体系为主的全面风险预警管理工作机制。实现电网风险预警发布、电网风险预警GIS展示、电网风险预警预控措施落实、电网风险预警现场督察等功能。通过GIS图直观地辨识红、橙风险分级，并根据风险等级变化进行实时更新。

通过微信平台提供的危险源数据，以及根据查询条件调用OMS电网调度运行风险预警信息，同步发布电网重大方式、特殊方式及基建技改施工过程中的过渡方式引起的电网风险预警。明确风险等级、风险预控措施及相关责任单位，将预警单派发至各相关单位。在GIS图中标注电网风险预警关联的变电站、线路等，根据风险重要等级显示相应颜色，提供风险预警查询统计功能。各相关单位根据派发的风险预警单制定并落实相应的控制措施。对于重要变电站、线路开展特巡、夜巡等，运行人员通过移动作业终端及时上传现场风险控制落实的图片、录音、视频等信息。安质部、运检部等部室行使安全督察和专业督察的职责，根据派发的电网风险预警任务单监督检查现场预控措施落实的情况，通过移动终端进行现场督察，或通过后台系统进行远程督察，检查各部门、各环节的风险预警落实情况及风险预警单的闭环情况。

(1) 健全以生产计划为龙头的“动态”风险管控体系。针对现场作业中产生的“动态”风险，抓住计划编制、班组承载力分析、现场勘察、安措设置、工作许可及交底、工作监护及监理、竣工验收等关键环节，全面管控安全事故风险。严格执行《电网运行风险预警管控工作规范》，强化电网运行“年方式、月计划、周安排、日管控”工作机制，落实“先降后控”原则，全面评估风险，及时发布预警，用足管控措施，确保风险可控。落实领导审批、报告与告知、监督检查等制度，建立健全风险预警成效评估机制。综合分析电网、设备、现场和恶劣天气风险预警工作状况，及时发布薄弱运行方式风险预警，严格落实调控、运维、施工以及电厂、客户等全方位预控措施。深化重大风险预警防控，加强线路带电跨越施工的管理协调和安全管控，执行方案审批备案、作业许可、检查签证放行等各项要求。

(2) 健全以常态化、规范化为方向的“静态”风险管控体系。针对电网设施存在的“静态”风险，加大事故隐患排查治理工作力度。结合日常工作，提高隐患排查频度；结合专项工作，拓展隐患排查深度；结合检修技改，加快隐患治理速度；举一反三、深入分析，提升隐患治理成效，提高电网设备安全健康水平。健全以“重点、难点、弱点”为主要对象的高危风险管控工作机制。结合月度会议等形式，滚动分析、建立“重点、难点、弱点”台账，有针对性地加强安全管理，消除安全生产短板。

严格履行通道内施工作业审批制度，重大通道隐患实施标准化值守和智能视频监控，做到人防、物防、技防相结合，确保所有外破隐患点可控、在控。以确保主通道、主设备安全运行为重点，强化运检专业管理和现场安全管控，确保设备安全可靠运行。强化发策、安质、运检、营销、科信、调控、后勤等专业协同，制定年度专项隐患排查治理计划，开展专业性隐患“地毯式”排查治理。拓展隐患防控范围，将安全检查、事件分析、运行维护中发现的隐患纳入平台统一管控。

(3) 强化生产现场安全风险的识别和预控，严格执行现场作业关键环节安全管控要求，严控设备停电、开工许可、现场安措、拆搭作业、工作终结、恢复送电等关键环节的安全要点，落实项目管理单位、施工、监理的安全责任。严格执行《生产作业安全管控标准化工作规范》，加强计划刚性管理，组织作业风险评估，开展安全承载力分析，严格“两票三制”(两票：工作票、操作票；三制：交接班制、巡回检查制、设备定期试验轮换制)执行，强化现场监督检查。加强配网改造、小型分散现场、事故抢修、客户工程作业安全管控。统筹设备维护、修理、改造、基建、用户、市政等工作停电需求，综合考虑班组承载力，科学、合理编制生产计划。强化跟踪计划执行，加强生产计划规范性和执行的严肃性，推广移动终端开票、远程视频监督等安全管控手段。

2.2.3 全面提升应急指挥体系建设

运用互联网技术，将基于GIS和移动作业的安全管控平台、移动可视化单兵系统、变电站视频监控系统、施工作业危险源管控系统有机整合，接入应急指挥中心。推进各级应急指挥中心功能升级，实现“指挥中心一键启动、支撑系统一并接入、信息查询一目了然、应急指令一瞬传递”，全面提升应急指挥“可视化、智能化、互动化”水平。

2.2.4 建立“互联网+”技术支撑体系

(1) 基于GIS平台，利用区域化电力设备选择及坐标抓取功能，定位业务信息。同时，动态沿布当日工作任务、督察任务、危险源及风险预警等业务图层，满足图层任意切换或混合展示的可视化要求。

(2) 利用符合国家电网公司安全接入要求的移动作业平台，独立部署轻应用，无需重新购置移动设备，可直接使用运营商网络，实现内外网数据的安全交互，满足现场实时数据传输和远程管理监控要求。

(3) 集成外网公共地理地图，嵌入外网地图展示，提供工作任务、督察任务、危险源及风险预警等业务信息的定位及导航功能。同时，沿布变电站等重点设备信息，帮助现场作业定位。

(4) 结合GIS平台，动态沿布业务数据。原有仅基于业务数据列表展示的方式已经不能满足与现场工作相关的管控需求。在原有基础地理数据层的基础上，添加设备层、网架层等电力行业数据，在此基础上，开发业务应用层(包括现场作业图层、现场督察图层等)。结合电力GIS平台，一方面可提供完备的电力设备展示，另一方面通过叠加业务图层，可总览现场信息分布，增强对业务环节的远程管理把控。

(5) 提供多种方式维护业务数据定位信息。由于现场工作的工作范围都是针对电力设备，因此对现场业务的定位即是对目标设备的定位。考虑到GIS平台既是电力地图，也是地理地图，通过集成GIS平台可选取范围的设备功能，可在录入业务数据时，按需选取地理范围，再在缩小的范围内选取目标电力设备；同时也提供灵活抓取目标位置，直接获取经纬坐标的功能，为业务数据的地理信息维护提供有力支撑。

(6) 分析具体业务，配合多种展示形式，增强可视化效果。在实现业务数据列表和GIS的穿透之后，由于业务复杂、类别繁多，同时为了满足业务状态的区分展示，考虑了图层、展示图标样式、颜色等多种图形表达方式后，最终确定以不同业务对应不同图层，业务图标区分业务类别、图标颜色对应业务环节状态为展示形态。即，将可视化图层区分为工作任务、督察任务、危险源及风险预警，同时图层可控。以工作任务为例，以输变配等不同专业及任务类型的首字母作为定位图标，对不同任务状态，如待开始、进行中、已完成等，通过图标颜色区分，以方便总览时可全局了解当日实时的工作任务类型分布、现场进度等信息，从而代替了原有需多维度统计，且数据不够直观的查询功能。

(7) 比较多个移动安全平台，选取合适的移动交互平台。某平台主要优势是无外网介入，数据通过专用电力网络传输，无安全担忧；劣势是对设备及网络要求较高，需使用配有专用电话卡和内存卡的安卓移动设备。另一移动门户优势是：对设备终端要求较低，支持市场上绝大多数移动设备；对网络无特殊要求，状况良好的外网(移动4G或WIFI)都可直接使用；平台集中解决内外网数据交互问题，应用部署简单，开发工作量少；劣势主要集中在平台成熟度不够，提供插件功能较为局限。经讨论，最终决定采用第1个平台，通过项目组自集成第三方地图软件并提交中国电科院安全测试，解决平台提供插件较少和内外网安全隐患等问题。

(8) 实现内外网业务、资源数据传输。为了实时回传现场工作情况，需要对照片等数据资源提供上传和下载功能，但由于外网的非结构化平台不支持内外网数据传输，考虑到资源的大小，最终决定对照片等资源进行压缩和特殊格式处理，通过外网传输至内网，存储于应用的独立数据库。一方面直接存入数据库，提高了读取效率；另一方面也方便了现场工作人员通过移动终端，及时将相关处理信息传入服务平台。同时，内网管理人员可实时查看现场传回的照片，及时了解现场的状况，实现信息的快速共享、统计，以便更科学合理地安排和指挥现场工作，推动现场作业的精益化管理。

(9) 选取合适的外网公共地理地图，沿布业务信息。由于电力信息的移动平台并没有提供原生的地图应用，因此需要考虑集成第三方地图。目前，国内主流的GIS服务提供商在移动方面对基础地理信息有很好的支撑，并含有丰富准确的地名及辅助兴趣点数据以及实时交通路况数据，允许接入外部业务数据，并支持导航、全景地图等高级应用。现在移动GIS产品已广泛应用于电力、国土、林业、农业、水利、环保、城管、物流、交通等各领域。在行业中应用的典型业务有：地图浏览、地图定位、数据采集、属性记录、数据上传至服务器、轨迹记录、路线导航等。比较不同第三方的地图API、兼容程度、引用简单程度等方面，最终决定采用某地图。通过引用该地图提供的开发包实现移动端，如工作任务、督察任务等业务图层的展示，并提供目标业务地点快速导航和第三方导航软件直接跳转功能。

(10) 沿布变电站等电力设备，提升现场作业人员效率。利用导航地图支持多种地图覆盖物，便于展示更丰富的地图的优势。在原有外网地理地图的基础上，添加了移动GIS的电力展示图层，便于现场人员工作时对附近电力设备的查询，弥补了外网共用地图无电力基础支撑数据的不足。

3 “供电企业基于GIS和移动作业平台的安全生产过程管控”实施效果

“供电企业基于GIS和移动作业平台的安全生产过程管控”的研究，通过集成GIS平台，实现了管理人员对工作现场的可视化监督，有效健全了自上而下的安全责任体系，依据沿布数据可以快速掌握每日工作情况和实时工作进度。现场作业人员则利用移动端快速定位目标业务位置，通过导航快速抵达，辅助现场工作，提高作业成效，可快速汇报现场情况，推动现场作业的精益化管理。

运用互联网技术，将基于GIS和移动作业的安全管控平台、移动可视化单兵系统、变电站视频监控系统、施工作业危险源管控系统有机整合，形成多维度风险管控，实时监管施工作业全过程及危险源现场，有效提升各类现场安全管控水平。

(1) 安全风险有效管控。安全管控平台将危险源点、电网风险预警纳入系统管理，并标注在GIS地理图上，实时跟踪展示电网风险预警的等级、范围和管控现状。对于重要施工路段，通过架设的视频探头，实时拍摄记录出入施工路段的大型作业车辆和现场施工情况，并将图片回传至应急指挥中心，实现对各类危险源点的管控情况、预警措施的落实情况进行有效监督。

强化了电网风险预警管理。关口前移，从规划、设计、建设源头提升电网本质安全水平。关注特殊运行方式，坚持“全面评估、先降后控”的电网风险防控原则，优化年、月、日安全风险分析机制，及时发布风险预警，杜绝红色预警。全程跟踪预警措施落实情况，强化电网、建设、运维等各个环节的防控联动，确保风险防控到位。

促进了输电主通道的本质安全提升，从防外破、防污闪、防雷、防倒塔断线等6个方面落实属地单位职责，及时发现和处理线下施工、植树、异物挂线等安全隐患143起，切实提升输电通道防护水平。

强化了重大风险作业管控。坚持基建工程“四级风险日报告、三级风险周预警”的平台发布机制，690项三级以上基建风险作业全部顺利安全实施。全程监控督察“三跨”作业121项，现场督查四级风险作业25项。

(2) 现场作业实时监督。在GIS图上准确展示公司所有作业现场和作业风险等级，运用移动可视化单兵系统，实现指挥中心与作业现场的音视频传送、互动交流、高清监控、人员轨迹定位等功能。各级管理人员和安全监督人员可以通过系统，实时对作业现场的施工进度、人员到岗到位情况等进行监督，增强了对现场作业人员的约束，也确保了到岗到位制度的落实。

强化了关键环节安全把控。加大对“两票三制”、安全规程、标准化操作等基础性规章制度现场执行情况的检查力度，严肃执行停电验电接地等安全技术措施。强化输、变、配等主营业务安全管理，关注小型基建、起降设备等小零散施工现场和生产场所的安全，重点防范触电伤害、物体打击、高处坠落等人身事故发生，全力保障人身安全。

强化了外包安全管理。推动了业务外包管理信息系统的应用，推行外包人员持证上岗制度，建立外包队伍“两种人”(安全管理人员、关键技术人员)统一资信平台。实行项目及队伍信息、人员考试、安全质量违章等信息化管理。定期开展外包专项督查，加大外包作业人员违章考核力度，提升外包安全作业水平。

(3) 督察模式全面升级。安全督察从单一的现场督察向全方位、多角度的综合督察模式转变。通过移动可视化单兵系统、变电站视频监控系统实现远端实时督察；通过安全管控移动作业终端的施工作业点定位、开收工会录音图片上传等功能实现移动督察。弥补了常规现场督察中存在的覆盖面不广、覆盖现场作业点不多的问题，提高了安全督察工作的质量和效果。